[发明专利]补偿自动化技术系统中现场设备的误差功能的方法

说明书

本发明涉及一种用于补偿多个现场设备(FG1‑5)中的现场设备(FG1‑5)的误差函数的方法，其中，每个现场设备(FG1‑5)具有传感器单元(SE1‑5，SE3'，SE5')，其被设计用于收集过程变量，所述方法包括以下步骤：将一现场设备(FG1‑5)的传感器单元(SE1‑5')的属性传输至其他现场设备(FG1‑5)中的每一个，其中，所述属性包含有关传感器单元(SE1‑5')可以收集哪种类型的过程变量的信息；将现场设备(FG1‑5)和/或传感器单元(SE1‑5')的设备状态传输到其他现场设备(FG1‑5)中的每一个；建立替代系统(ES)，其中，每个传感器单元(SE1‑5')的属性以及每个现场设备(FG1‑5)和/或每个传感器单元(SE1‑5')的设备状态对于每个现场设备(FG1‑5)都是已知的，并且其中，现场设备(FG1‑5)独立地确定一传感器单元(SE1‑5')的哪个过程变量可以以预定精度作为替代变量替代另一个传感器单元(SE1‑5')的过程变量；以及在出现现场设备(FG1‑5)或传感器单元(SE1‑5')的至少一个预定设备状态的情况下，将替代变量传输到上级单元(GW，SPS)。

技术领域

本发明涉及一种用于补偿自动化技术系统中的现场设备的误差功能的方法，其中，在该系统中提供了多个现场设备，其中，每个现场设备具有至少一个传感器单元，该传感器单元被设计用于收集至少一个过程变量，其中，现场设备集成在第一通信网络中，并且与上级单元进行相互通信，并且其中，现场设备将收集的过程值、诊断数据和状态信息经由通信网络传输到的上级单元。

背景技术

从现有技术中已知在工业自动化技术系统中使用的现场设备。现场设备通常用于过程自动化以及制造自动化中。通常，现场设备是指面向过程且提供或处理过程相关信息的所有设备。因此，现场设备用于检测和/或影响过程变量。传感器单元用于检测过程变量。它们可用于例如压力和温度测量、电导率测量、流量测量、pH测量、液位测量等，并且检测压力、温度、电导率、pH值、液位、流量等对应的过程变量。执行器系统用于影响过程变量。例如，这些是可以影响管道中的流体流量或储罐中液位的泵或阀门。除上述测量设备和执行器外，现场设备还应理解为包括远程I/O、无线电适配器或者通常包括布置在现场级别的设备。

在现代工业系统中，现场设备通常经由通讯网络(诸如现场总线(等))连接到上级单元。上级单元是控制单元，诸如SPS(可编程逻辑控制器)。上级单元除其他外还用于过程控制以及现场设备的调试。由现场设备，特别是传感器单元检测到的测量值经由相应的总线系统传输到一个(或可能是几个)上级单元，这些单元进一步根据情况处理测量值并将它们转发给到系统的控制站。控制站用于经由上级单元进行过程可视化、过程监视和过程控制。此外，还需要将数据从上级单元经由总线系统传输到现场设备，特别是用于现场设备的配置和参数化以及用于执行器的控制。

在以“物联网(IoT)”和“工业4.0”为流行语的渐进式数字化过程(也不仅限于过程系统的组件)中，越来越需要从现场设备中获取数据，特别是可以在中心位置处可用的测量数据、诊断数据、参数值等，并从这些数据中创建附加值(此处的流行语是“大数据分析”、“预测性维护”等)。通常将中心位置理解为可以经由互联网联系的数据库，特别是所谓的支持云的数据库。

然而，如今传感器系统主要由上级单元经由上面列出的工业现场总线网络控制，其数据被传输到上级单元。在这种情况下，智能位于上级单元部分的中央。由数字化发展引起的当前变革导致智能越来越分散地转移到各个现场设备上。将来，各个传感器系统将越来越能够主动获得信息。

现场设备的故障有时意味着高昂的成本和时间投入。特别是在关键过程中，必须关闭相关的系统部分直到现场设备被维修或更换为止。作为其替代方案，经常预先将冗余安装在相关的系统部分中。通常，这些冗余是与所使用的现场设备相同的现场设备，并且在出现故障时替换相关的现场设备。

发明内容

鉴于这个问题，本发明基于下述目的：提供一种方法，该方法允许简化自动化技术系统的维护。